Микроволновка разогревает обед за пару минут. Волны отражаются от металлических стенок камеры и создают внутри сложное электромагнитное поле. Конструкция печи помогает распределять энергию по пище, но полностью равномерного разогрева добиться не всегда удаётся.
В статье разберём, почему некоторые металлические предметы начинают искрить, зачем нужна вращающаяся тарелка, почему суп может оказаться холодным, а тарелка горячей, и опасно ли стоять рядом с работающей печью.
Магнетрон — источник микроволн
Главная деталь классической микроволновки — магнетрон. Это специальный электронный прибор, который превращает электрическую энергию в микроволны.
Внутри магнетрона электроны движутся под действием электрического и магнитного полей. Их движение создаёт микроволны. Затем эти волны по специальному каналу попадают внутрь печи и нагревают еду.
При работе магнетрон и другие детали печи нагреваются сами. Поэтому внутри микроволновки есть система охлаждения.
Как микроволны нагревают еду
Главный механизм нагревания называется диэлектрическим нагревом. Микроволны воздействуют на молекулы и заряженные частицы внутри еды. Особенно важна вода: у неё положительный и отрицательный заряды распределены неравномерно, поэтому они реагируют на меняющееся электрическое поле.
Когда поле меняется, молекулы воды начинают поворачиваться вслед за ним. Но свободно двигаться им мешают соседние молекулы.
Почему микроволны не нагревают еду целиком изнутри
Микроволны проникают в пищу на ограниченную глубину и поглощаются веществом по мере распространения. Для продуктов с высоким содержанием воды это обычно несколько сантиметров, но точное значение зависит от состава, температуры и других свойств вещества.
Поэтому толстый кусок пищи не прогревается микроволнами целиком. Одновременно работает обычная теплопередача: более горячие участки отдают энергию холодным. Из-за этого после сигнала таймера иногда полезно перемешать блюдо.
Что происходит внутри камеры
Металлические стенки отражают микроволны, поэтому энергия остаётся внутри рабочей камеры. Из-за многочисленных отражений поле распределяется неодинаково: в одних местах оно сильнее, в других — слабее. Так возникают зоны, где пища получает больше энергии, и участки, которые разогреваются хуже.
Зачем вращается тарелка
Вращающийся поддон помогает сгладить эту разницу. Пока он движется, разные части блюда последовательно оказываются в участках камеры с разной интенсивностью поля.
В некоторых моделях вместо поддона или вместе с ним используется специальный распределитель микроволн. Он изменяет распределение электромагнитного поля внутри камеры. Но даже такая система не гарантирует одинаковую температуру по всему блюду.
Зачем на дверце металлическая сетка
Через стеклянную дверцу можно смотреть на еду благодаря металлической сетке с очень маленькими отверстиями. Они намного меньше длины волны микроволн — около 12 сантиметров. Поэтому излучение эффективно экранируется, а видимый свет с гораздо меньшей длиной волны проходит через отверстия. Благодаря этому мы видим, что происходит внутри, а большая часть микроволнового излучения остаётся в камере.
Безопасность: что можно и чего нельзя
Большинство правил использования микроволновки становится понятнее, если знать, что происходит внутри.
Почему некоторые металлические предметы искрят
Металлический предмет сам по себе не обязательно вызовет искрение. Проблемы возникают, когда электрическое поле сильно концентрируется на острых краях, тонких участках или небольших зазорах. Тогда может возникнуть электрический разряд — видимая искра.
Особенно опасны:
- алюминиевая фольга с загнутыми или острыми краями;
- металлические предметы с острыми концами;
- посуда с повреждённым металлическим покрытием;
- некоторые металлические крышки и упаковки.
Что будет, если включить пустую микроволновку
В пустой камере электромагнитная энергия почти не поглощается пищей. Она отражается от стенок и может создавать неблагоприятный режим нагрузки для магнетрона. Из-за этого прибор способен перегреться и выйти из строя.
Почему яйцо в скорлупе может взорваться
Целое яйцо в скорлупе — плохой кандидат для кулинарии в микроволновке. При нагреве вода внутри превращается в пар. Скорлупа и оболочки ограничивают его выход, давление повышается, и яйцо может лопнуть. Причём это способно произойти уже после того, как его достали из печи.
Поэтому яйца в скорлупе обычно не разогревают в микроволновке. Если нужно приготовить яйцо без скорлупы, желток стоит проколоть, чтобы пар мог выходить. Взорваться может также любой другой продукт, если внутри него содержится много воды, поэтому, например, отварная курица, которую достали из воды и решили разогреть, может стать причиной внепланового отмывания печи.
Почему вода иногда «вскипает» после того, как её достали
При определённых условиях вода в гладкой ёмкости может нагреться выше температуры кипения и какое-то время не образовывать пузырьки. Такое состояние называют перегретой жидкостью.
Для образования пузырьков нужны центры парообразования — например, микроскопические неровности на стенках сосуда. В очень гладкой ёмкости их может быть недостаточно.
Если такую воду резко потревожить или поместить в неё какой-либо предмет, кипение может начаться практически мгновенно. Горячая жидкость при этом может выплеснуться и вызвать ожог.
Какую посуду использовать
Самый простой вариант — стекло или керамика без металлических элементов. Не каждый пластиковый контейнер рассчитан на нагрев: он может деформироваться, а некоторые вещества из материала — переходить в пищу.
При этом надпись или символ, что посуда пригодна для использования в микроволновке, не означает, что контейнер можно нагревать без ограничений: у каждого материала есть свои температурные пределы.
Опасно ли стоять рядом с микроволновкой
При исправной печи обычное нахождение рядом с ней не считается опасным. Корпус и дверца предназначены для экранирования микроволнового излучения, а допустимый уровень утечки ограничивается нормативами. При открытии дверцы система блокировки прекращает генерацию волн.
Микроволновка против духовки
В духовке нагреваются воздух и поверхности камеры, затем энергия поступает на поверхность продукта и постепенно распространяется внутрь.
В микроволновке электромагнитное поле взаимодействует с компонентами пищи и выделяет тепло непосредственно в некотором объёме вещества.
Для румяной корочки поверхность должна сильно нагреться и потерять часть влаги. При этом происходят химические процессы, которые отвечают за потемнение пищи и появление характерного вкуса и аромата.
В обычной микроволновке поверхность влажного продукта долго остаётся примерно на уровне температуры кипения воды, пока с неё активно испаряется влага. Поэтому полноценная хрустящая корочка обычно не образуется.
Заключение
Микроволновка работает благодаря взаимодействию электромагнитного поля с веществом. Магнетрон создаёт излучение, металлические стенки отражают его внутри камеры, а компоненты пищи поглощают часть энергии.
Волны проникают в еду на ограниченную глубину, а дальше тепло распространяется по обычным законам теплопередачи. Поэтому разогрев может быть неравномерным, а вращающийся поддон помогает его сгладить.
